汽車(chē)剎動(dòng)盤(pán)自動(dòng)加工生產(chǎn)線與電氣控制

齊光強(qiáng)

摘 要：在面對(duì)我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的巨大市場(chǎng)需求的基礎(chǔ)上，我們研發(fā)了一款快節(jié)奏、高效率的汽車(chē)剎車(chē)盤(pán)自動(dòng)加工生產(chǎn)線，以期能夠提高汽車(chē)剎動(dòng)盤(pán)行業(yè)的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：汽車(chē)剎車(chē)盤(pán);自動(dòng)化生產(chǎn)線;現(xiàn)代化工藝

1 引言

在我國(guó)的制造業(yè)發(fā)展過(guò)程中，汽車(chē)工業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)的一大行業(yè)。汽車(chē)零件生產(chǎn)商數(shù)不勝數(shù)，河北、山東、湖北、廣東等地都是剎車(chē)盤(pán)生產(chǎn)企業(yè)較多的省份，他們一起來(lái)為整車(chē)廠做零件配套的工作。制動(dòng)盤(pán)是汽車(chē)零件的重要組成部分，其需求量是十分大的，高達(dá)幾億。如今，數(shù)控專(zhuān)機(jī)和數(shù)控機(jī)床是大多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)汽車(chē)剎車(chē)盤(pán)的主要方式，但是這種生產(chǎn)方式生產(chǎn)的效率不高，質(zhì)量也有時(shí)候無(wú)法得到保證，也遠(yuǎn)不足以滿足應(yīng)對(duì)復(fù)雜市場(chǎng)的需求。生產(chǎn)方法的落后阻礙了生產(chǎn)效率和質(zhì)量的提高，因此汽車(chē)剎車(chē)盤(pán)行業(yè)需要更加現(xiàn)代化，需要高度自動(dòng)化。在這種情況下，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)化生產(chǎn)線和研究了低負(fù)載機(jī)器人在自動(dòng)線中的應(yīng)用，以期滿足工業(yè)現(xiàn)代化的需要。

2 自動(dòng)化生產(chǎn)線簡(jiǎn)介

在數(shù)控車(chē)床上加工的零件方面，剎車(chē)盤(pán)是其典型的零件之一。剎車(chē)盤(pán)的加工主要需要三道工藝流程。首先是進(jìn)行以下方幾個(gè)面車(chē)削，此項(xiàng)工作針對(duì)剎車(chē)盤(pán)下方各面進(jìn)行的車(chē)削包括：第一，臺(tái)階面的車(chē)削;第二，內(nèi)外圓的車(chē)削;第三，端面的車(chē)削。其次是進(jìn)行上方各面的車(chē)削，同樣是包括臺(tái)階面、內(nèi)外圓和端面。

很多的企業(yè)的規(guī)模并不大，采取批量很小的生產(chǎn)方式，工人一般會(huì)將前兩道工序合并起來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)。在進(jìn)行掉頭裝夾的過(guò)程中，一臺(tái)車(chē)床上會(huì)進(jìn)行兩次的裝夾工作。然而，無(wú)法同時(shí)進(jìn)行是一個(gè)很大的問(wèn)題，導(dǎo)致這兩次工作的耗時(shí)很長(zhǎng)，生產(chǎn)的效率也隨之低下。

市場(chǎng)需求不斷加大，大批量的生產(chǎn)也迫在眉睫，采用兩個(gè)車(chē)床同時(shí)工作是很多企業(yè)都采取的辦法，這種辦法可以縮短工作時(shí)間。但是，在兩種不同的機(jī)床上裝卸零件、傳輸零件等等工作都是由工人來(lái)完成的，安全系數(shù)、穩(wěn)定系數(shù)都不高，人工的勞動(dòng)強(qiáng)度過(guò)大。完成車(chē)削工作后還有第三道工序，需要轉(zhuǎn)運(yùn)，即工作模塊是獨(dú)立的和分散的，仍然無(wú)法提供快速和有效的加工處理。

自動(dòng)化生產(chǎn)線可以將這些問(wèn)題很好地解決，因?yàn)樽詣?dòng)線將各道工序都運(yùn)用到了一條生產(chǎn)線當(dāng)中，藍(lán)牙自動(dòng)化生產(chǎn)線上的工作模塊被有機(jī)地整合成自動(dòng)化生產(chǎn)線。它將兩機(jī)床第一道工序和第二道工序結(jié)合在了一個(gè)雙路徑正倒立車(chē)上。還有鉆削中心，用來(lái)完成孔系的加工和處理。位于中間的是機(jī)械手，其作用是用來(lái)工件的傳輸。

自動(dòng)化生產(chǎn)線的基本工作過(guò)程是：首先，倒立車(chē)用倒置卡盤(pán)抓卡到工件后，安置在下方的刀架也開(kāi)始運(yùn)行，二者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)促使第一道工序的完成。其次，第二道工序也將開(kāi)始，將待加工的工件轉(zhuǎn)到第二路徑車(chē)的卡盤(pán)上方，使得兩個(gè)卡盤(pán)進(jìn)行工件的交接，抓卡工件后，刀架Z、X方向移動(dòng)，促使第二道工序的完成。第三道工序是，由自動(dòng)化機(jī)械手進(jìn)行工件的卸下，卸下后進(jìn)行移動(dòng)和轉(zhuǎn)位等工作，并運(yùn)輸?shù)姐@削中心工作臺(tái)上，鉆削中心工作臺(tái)上安置著立式卡盤(pán)，由立式卡盤(pán)進(jìn)行孔系加工。

由于并行處理這三個(gè)過(guò)程和動(dòng)態(tài)快速對(duì)接的卡盤(pán)的穩(wěn)定工作，以及減速齒輪機(jī)械手的自動(dòng)工作，可以使得生產(chǎn)效率的進(jìn)一步提高。

3 低負(fù)載機(jī)器人在自動(dòng)化生產(chǎn)線中的應(yīng)用方式

3.1 低負(fù)載機(jī)器人的含義及特性

其指的是負(fù)載較低、輪廓緊湊、結(jié)構(gòu)緊湊的一款工業(yè)機(jī)器人，低負(fù)載機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)在于其成本較低，并且應(yīng)用十分廣泛，應(yīng)用于自動(dòng)化生產(chǎn)線上，可以滿足不同機(jī)床的配合。

低負(fù)載機(jī)器人有以下特性：第一，低負(fù)載機(jī)器人安裝比較方便靈活，適用于各種安裝方式;第二，低負(fù)載機(jī)器人精度高，可以勝任高精度的作業(yè)，工件質(zhì)量高，而人工作業(yè)則有時(shí)無(wú)法保證其精度;第三，速度快，效率高，低負(fù)載機(jī)器人能夠在短時(shí)間內(nèi)完成枯燥的作業(yè)，反映靈敏。

3.2 低負(fù)載機(jī)器人在自動(dòng)線中的應(yīng)用

3.2.1 電磁鐵抓手部分

這個(gè)元素主要由三部分組成：電磁鐵和開(kāi)關(guān)是主要部分，還有一些其他的相關(guān)的機(jī)械結(jié)構(gòu)。基本工作就是機(jī)器人放拿工件的工具，根據(jù)具體工作的設(shè)計(jì)來(lái)滿足機(jī)器人獲取原料的要求。采用電磁鐵抓取的形式，能夠有效地捕捉待處理的工件并提供穩(wěn)定的工作，當(dāng)斷電時(shí)，可以迅速使加工部件的表面消磁。該抓手具有可調(diào)節(jié)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，根據(jù)刻度，可以調(diào)整三種電磁體之間的間隔，以滿足不同類(lèi)型的剎車(chē)盤(pán)所需的周長(zhǎng)大小，可以滿足不同大小的產(chǎn)品的生產(chǎn)需求。

3.2.2 上下料輸送道部分

首先是頂升結(jié)構(gòu)，頂升結(jié)構(gòu)的安裝位置是在上料輥道的末端位置，作用是確保機(jī)械手捕捉工件的高精度性。當(dāng)工件運(yùn)動(dòng)到指定地點(diǎn)時(shí)，接受到傳感器發(fā)出的信號(hào)后，頂升機(jī)構(gòu)就開(kāi)始工作了，在日常的維修保養(yǎng)過(guò)程中，應(yīng)定期清理頂升結(jié)構(gòu)的油漬、檢查結(jié)構(gòu)是否運(yùn)行正常，機(jī)器是否變形。

其次是擋料機(jī)構(gòu)，擋料機(jī)構(gòu)的工作任務(wù)時(shí)隔離要抓取的工件，阻擋工件，如果剎車(chē)盤(pán)沒(méi)有被機(jī)械手抓取到，擋料機(jī)構(gòu)就會(huì)一直發(fā)揮作用，氣缸每作用一次，就完成了一次剎車(chē)盤(pán)的抓取工作。

最后是無(wú)動(dòng)力滾筒，無(wú)動(dòng)力滾筒的作用主要是用來(lái)進(jìn)行工件的傳輸，在日常維護(hù)時(shí)應(yīng)注意其潤(rùn)滑情況。

3.2.3 安全防護(hù)系統(tǒng)

對(duì)于整個(gè)線路來(lái)說(shuō)，一個(gè)外部安全裝置是十分重要的，要至少一個(gè)安全閥門(mén)來(lái)處理機(jī)器人或特殊設(shè)備故障，日常維護(hù)等等。在正常的機(jī)器人操作模式下，安全門(mén)必須關(guān)閉，不能觸發(fā)提醒，如果任何安全門(mén)打開(kāi)，立即啟動(dòng)提醒，所有機(jī)器人立即停止工作。

3.2.4 機(jī)器人及附件

該組件主要由低負(fù)載的工業(yè)機(jī)器人、底座等等組件組成。主要的工作是從上面攜帶電磁機(jī)械手來(lái)抓取工件，并將其放到各個(gè)工序所屬的設(shè)備下進(jìn)行處理和加工。

底座的作用是用來(lái)固定機(jī)器人已確保其整個(gè)設(shè)備的穩(wěn)定性。

4 結(jié)語(yǔ)

中國(guó)制造2025的重點(diǎn)戰(zhàn)略正在不斷地推進(jìn)，汽車(chē)剎車(chē)盤(pán)的自動(dòng)線也是其重點(diǎn)項(xiàng)目之一，自動(dòng)線的發(fā)展不僅能夠提高工廠的工作效率，從而提高企業(yè)收益，在此基礎(chǔ)上，還能推動(dòng)零部件生產(chǎn)行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

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